二氧化碳作工质实现高效发电 “超碳一号”示范工程在贵州实现商用突破

在传统能源转型的关键阶段,我国能源技术领域迎来重大突破。

近日,首钢水城钢铁厂2×15兆瓦烧结余热发电机组完成商业化运行验证,这台名为"超碳一号"的机组采用超临界二氧化碳作为循环介质,创造了全球该技术工程化应用的先例。

技术革新突破行业瓶颈 当前全球发电领域仍以蒸汽轮机为主导技术,依赖水蒸气作为工质,存在效率天花板和空间占用大等局限。

超临界二氧化碳发电技术通过将二氧化碳加压至液态与气态临界状态,利用其特殊物性实现能量转换。

实测数据显示,新机组占地面积仅为传统机组一半,净发电量却提升超50%,系统响应速度提高3倍以上。

核心技术自主攻关历程 项目首席科学家黄彦平回忆,团队2009年受核能专家启发启动研究时,全球尚无成功工程案例。

最大技术障碍在于二氧化碳换热效率仅为水的1/3,需研制特殊换热器。

2016年进口关键设备遭禁运后,团队联合西北工业大学突破真空扩散焊技术,开发出耐650℃高温、承压25兆帕的核心换热装置,建成完整产业链。

多领域应用前景广阔 该技术突破带来三大应用维度:在钢铁、水泥等高耗能行业,可提升余热回收效率30%以上;在光热发电领域,能解决传统熔盐系统效率衰减问题;在核能板块,小型化特性适合模块化反应堆配套。

据测算,若在现有工业体系推广,年节煤量可达亿吨级。

国际竞争格局重塑 目前美、日等国仍处于实验室阶段,我国已建立包含12项国际专利的技术体系。

专家指出,该突破不仅实现单一技术领先,更构建了从材料、装备到系统的全产业链优势。

国家能源局已将此项技术列入"十四五"能源科技创新重点方向,预计2025年前建成百万千瓦级示范电站。

从实验室的理论研究到贵州钢铁厂的商业运行,"超碳一号"的成功凝聚了中国科研团队十余年的执着探索和自主创新的坚定决心。

这一突破不仅体现了中国在能源技术领域的实力提升,更重要的是展现了面对技术封锁时的自力更生精神。

当前,全球能源转型对发电技术提出了更高要求,超临界二氧化碳发电技术的成熟应用,为中国在新一轮能源革命中抢占制高点提供了有力支撑。

这项成就启示我们,坚持自主创新、鼓励多元参与,中国有能力在世界科技前沿领域不断取得新的突破。